(57)【要約】【課題】回路パターンフィルムが複数枚積層され、相互に貼り合わされてなる多層回路基板であって、配線密度を高密度にすることができ、接続導体のインピーダンスを低くすることができる多層回路基板およびその製造方法を提供する。【解決手段】積層された２枚の隣り合う回路パターンフィルム１０ａ，９ｂにおいて、一方の回路パターンフィルム１０ａには、回路パターンの一構成部である裏面ランド２０ａにおいて、裏面ランド２０ａを底とする孔３ｈが形成され、孔３ｈ内に接続導体３が充填され、もう一方の回路パターンフィルム９ｂには、回路パターンの一構成部である表面ランド２ｂが設けられ、裏面ランド２０ａが、表面ランド２ｂに、接続導体３を介して接続される多層回路基板１０であって、裏面ランド２０ａが、表面ランド２ｂより小さく設定されてなる。【選択図】        図１
2005019552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムの一方の面上に金属箔からなる回路パターンが形成された回路パターンフィルムが、複数枚積層され、当該積層された回路パターンフィルム同士が相互に貼り合わされてなる多層回路基板であって、
前記積層された２枚の隣り合う回路パターンフィルムにおいて、
一方の回路パターンフィルムには、回路パターンの一構成部である裏面ランドにおいて、当該裏面ランドを底とする孔が形成され、当該孔内に接続導体が充填され、
もう一方の回路パターンフィルムには、回路パターンの一構成部である表面ランドが設けられ、
前記裏面ランドが、前記表面ランドに、前記接続導体を介して接続される多層回路基板であって、
前記裏面ランドが、前記表面ランドより小さく設定されてなることを特徴とする多層回路基板。
【請求項２】
前記積層された２枚の隣り合う回路パターンフィルムにおいて、
前記裏面ランドが、基板面に対して垂直方向に投影した状態で、前記表面ランドに覆われてなることを特徴とする請求項１に記載の多層回路基板。
【請求項３】
前記孔が、レーザ加工により形成されてなることを特徴とする請求項１または２に記載の多層回路基板。
【請求項４】
前記孔と接続導体が、筒状に形成されてなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多層回路基板。
【請求項５】
前記孔と接続導体が、多芯状に形成されてなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の多層回路基板。
【請求項６】
熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムの一方の面上に金属箔からなる回路パターンが形成された回路パターンフィルムを準備する回路パターンフィルム準備工程と、
前記回路パターンフィルムを加熱加圧して、前記回路パターンを前記樹脂フィルム中に埋め込む回路パターン埋め込み工程と、
前記回路パターンが樹脂フィルム中に埋め込まれた回路パターンフィルムに、回路パターンの一構成部であるランドにおいて、当該ランドを底とする孔を形成し、当該孔内に接続導体を充填する接続導体充填工程と、
前記回路パターンフィルムを複数枚積層する回路パターンフィルム積層工程と、
前記積層された複数枚の回路パターンフィルムを、熱プレス板により加熱加圧して、積層された回路パターンフィルム同士を相互に貼り合わせる加熱加圧工程とを有することを特徴とする多層回路基板の製造方法。
【請求項７】
前記接続導体充填工程において、前記孔がレーザ加工により形成されることを特徴とする請求項６に記載の多層回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムの一方の面上に金属箔からなる回路パターンが形成された回路パターンフィルムが、複数枚積層され、これらが相互に貼り合わされてなる多層回路基板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂からなるフィルム状絶縁体の熱融着によって積層一体化された多層プリント配線板およびその製造方法が、例えば、特開２０００−２００９７６号公報（特許文献１）に開示されている。この熱可塑性樹脂フィルムを複数枚積層し、相互に貼り合わせて製造する多層回路基板の製造方法においては、各樹脂フィルムを貫通する孔に充填された導電ペーストが接続導体となって、孔の上下にある回路パターン同士が相互に層間接続される。
【０００３】
図５（ａ），（ｂ）は、上記従来の多層回路基板とその製造方法を説明するための断面模式図で、（ａ）は貼り合わせ前の回路パターンフィルムの積層配置を示し、（ｂ）は貼り合わせ後の多層回路基板を示す。図５（ａ），（ｂ）では、簡単化のために、積層され相互に貼り合わされる、２枚の回路パターンフィルム９ａ，９ｂのみが示されている。
【０００４】
図５（ａ）において、符号１ａ，１ｂは、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムである。回路パターンフィルム９ａの樹脂フィルム１ａの一方の面上には、金属箔からなる回路パターンの一構成部で、配線の幅を部分的に広くした裏面ランド２ａが設けられている。回路パターンフィルム９ａの樹脂フィルム１ａには、裏面ランド２ａを底とする孔３ｈが形成され、孔３ｈ内に接続導体３が充填されている。また、回路パターンフィルム９ｂの樹脂フィルム１ｂの一方の面上には、金属箔からなる回路パターンの一構成部で、配線の幅を部分的に広くした、表面ランド２ｂが設けられている。図５（ａ）に示す従来の回路パターンフィルム９ａ，９ｂでは、一般的に、接続導体３を介して接続される裏面ランド２ａと表面ランド２ｂが、同じ大きさに設定される。
【０００５】
図５（ｂ）に示す多層回路基板９は、図５（ａ）に示す積層された２枚の回路パターンフィルム９ａ，９ｂ同士が相互に貼り合わされて製造される。この貼り合わせにおいて、熱可塑性の樹脂フィルム１ａ，１ｂは一体化して樹脂母材１となり、裏面ランド２ａが表面ランド２ｂに接続導体３を介して接続される。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２００９７６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図５（ａ），（ｂ）に示す従来の多層回路基板９の製造方法では、積層時に裏面ランド２ａと表面ランド２ｂが、位置ずれを起こす可能性がある。従って、裏面ランド２ａと表面ランド２ｂの最小径は、積層時の位置ずれを考慮して、位置ずれが発生してもそれを吸収できる大きな面積に設定される。このため、この裏面ランド２ａと表面ランド２ｂの位置ずれを考慮した大きな面積が、多層回路基板９の配線密度を高密度にする障害となっている。
【０００８】
また、孔３ｈの径を大きくすると位置ずれが発生したした場合に表面ランド２ａからはみ出す恐れがあるため、孔３ｈ（従って接続導体３）の径を大きくできず、接続導体のインピーダンスが高くなってしまう問題点がある。
【０００９】
そこで本発明は、回路パターンフィルムが複数枚積層され、相互に貼り合わされてなる多層回路基板であって、配線密度を高密度にすることができ、接続導体のインピーダンスを低くすることができる多層回路基板およびその製造方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１〜５に記載の発明は、本発明の多層回路基板に関する発明である。
【００１１】
請求項１に記載の多層回路基板は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムの一方の面上に金属箔からなる回路パターンが形成された回路パターンフィルムが、複数枚積層され、当該積層された回路パターンフィルム同士が相互に貼り合わされてなる多層回路基板であって、前記積層された２枚の隣り合う回路パターンフィルムにおいて、一方の回路パターンフィルムには、回路パターンの一構成部である裏面ランドにおいて、当該裏面ランドを底とする孔が形成され、当該孔内に接続導体が充填され、もう一方の回路パターンフィルムには、回路パターンの一構成部である表面ランドが設けられ、前記裏面ランドが、前記表面ランドに、前記接続導体を介して接続される多層回路基板であって、  前記裏面ランドが、前記表面ランドより小さく設定されてなることを特徴としている。
【００１２】
回路パターンフィルム同士が相互に貼り合わされてなる多層回路基板において、裏面ランドと表面ランドの位置ずれによる接続不良の問題は、積層時の孔（従って接続導体）と表面ランドの位置ずれの問題に帰することができる。従って、位置ずれが問題とならない裏面ランドと孔の関係については、裏面ランドに対して、位置ずれを見込んだ大きさの余裕度を省くことができる。本発明の多層回路基板においては、上記位置ずれ余裕度を省いて、裏面ランドが表面ランドより小さく設定される。これによって、上記多層回路基板の配線密度を高密度にすることができる。また、裏面ランドと表面ランドの大きさは変えずに、裏面ランドに対する孔（従って接続導体）の径をできるだけ大きくすることで、接続導体のインピーダンスを低くすることができる。以上のように、上記の多層回路基板は、配線密度を高めることができ、接続導体のインピーダンスも低くすることができる多層回路基板となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記積層された２枚の隣り合う回路パターンフィルムにおいて、前記裏面ランドが、基板面に対して垂直方向に投影した状態で、前記表面ランドに覆われてなることを特徴としている。
【００１４】
これによれば、接続用の孔の底となる裏面ランドが上記のように投影状態で表面ランドに覆われるようにすることで、裏面ランドが、接続に必要な最小限の大きさに限定できる。これによって、配線密度をさらに高めることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、前記孔が、レーザ加工により形成されてなることを特徴としている。
【００１６】
レーザ加工により形成される孔は、裏面ランドに対して精密に位置制御できる。従って、孔の底となる裏面ランドの大きさも最小限に小さくすることができる。従って、これによっても、多層回路基板の配線密度を高めることができる。
【００１７】
請求項４と５に記載のように、上記の多層回路基板を高周波用の回路基板として用いる場合には、前記孔と接続導体が、筒状もしくは多芯状に形成されてなることが好ましい。これにより接続導体の表面積が増大し、接続インピーダンスを低減することができる。
【００１８】
請求項６と７に記載の発明は、本発明の多層回路基板の製造方法に関する発明である。
【００１９】
請求項６に記載の多層回路基板の製造方法は、熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルムの一方の面上に金属箔からなる回路パターンが形成された回路パターンフィルムを準備する回路パターンフィルム準備工程と、前記回路パターンフィルムを加熱加圧して、前記回路パターンを前記樹脂フィルム中に埋め込む回路パターン埋め込み工程と、前記回路パターンが樹脂フィルム中に埋め込まれた回路パターンフィルムに、回路パターンの一構成部であるランドにおいて、当該ランドを底とする孔を形成し、当該孔内に接続導体を充填する接続導体充填工程と、前記回路パターンフィルムを複数枚積層する回路パターンフィルム積層工程と、前記積層された複数枚の回路パターンフィルムを、熱プレス板により加熱加圧して、積層された回路パターンフィルム同士を相互に貼り合わせる加熱加圧工程とを有することを特徴としている。
【００２０】
熱可塑性樹脂フィルムの一方の面上に回路パターンが形成された回路パターンフィルムが積層され、相互に貼り合わされてなる多層回路基板にあっては、積層時の位置ずれと共に、貼り合わせ時に回路パターンが埋め込まれる際の樹脂フィルムの流動によって、位置ずれが発生する。
【００２１】
上記製造方法によれば、樹脂フィルムの一方の面上に形成された回路パターンが樹脂フィルム中に埋め込まれた後で、埋め込まれた回路パターンのランドとなる部分に孔が形成される。従って、回路パターンを最初に樹脂フィルム中に埋め込んでおかない場合に較べて、貼り合わせ時における回路パターンの移動と樹脂フィルムの流動が最小限に抑制される。このようにして、ランドと孔の位置ずれも、最小限に抑制することができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、前記接続導体充填工程において、前記孔がレーザ加工により形成されることを特徴としている。レーザ加工により孔形成することで、前述のように、孔の位置をランドに対して精密に制御することができる。従って、ランドと孔の位置ずれも、最小限に抑制することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の多層回路基板およびその製造方法を、図に基づいて説明する。
【００２４】
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の多層回路基板の製造方法を示す工程別断面図である。図１（ａ）は貼り合わせ前の回路パターンフィルム１０ａ，９ｂの積層配置を示す図であり、図１（ｂ）は加熱加圧による貼り合わせ時の様子を示す図であり、図１（ｃ）は貼り合わせ後の多層回路基板１０を示す図である。尚、図１（ａ），（ｃ）において、従来の図５（ａ），（ｂ）に示す多層回路基板と同様の部分については同じ符号を付け、その説明は省略する。
【００２５】
図１（ｃ）に示す多層回路基板１０は、図１（ａ）の熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム１ａ，１ｂの一方の面上に金属箔からなる回路パターンが形成され、図のように積層された回路パターンフィルム１０ａ，９ｂが相互に貼り合わされて製造される。尚、図１（ａ）〜（ｃ）では簡単化のために、相互に貼り合わされる、隣り合った２枚の回路パターンフィルム１０ａ，９ｂのみが示されている。
【００２６】
図１（ａ）に示すように、回路パターンフィルム１０ａの樹脂フィルム１ａの一方の面上には、金属箔からなる回路パターンの一構成部で、配線の幅を部分的に広くした裏面ランド２０ａが設けられている。また、回路パターンフィルム１０ａの樹脂フィルム１ａには、裏面ランド２０ａを底とする孔３ｈが形成され、孔３ｈ内には接続導体となる導電ペースト３が充填されている。回路パターンフィルム１０ａにおける孔３ｈの形成は、レーザ加工が好ましい。レーザ加工により形成される孔３ｈは、裏面ランド２０ａに対して精密に位置制御できる。従って、孔３ｈの底となる裏面ランド２０ａの大きさを最小限に小さくすることができるため、多層回路基板配線密度を高めることができる。
【００２７】
図１（ａ）の回路パターンフィルム９ｂは、図５（ａ）回路パターンフィルムと同じもので、樹脂フィルム１ｂの一方の面上に、金属箔からなる回路パターンの一構成部で、配線の幅を部分的に広くした表面ランド２ｂが設けられている。図５（ａ）に示す従来の回路パターンフィルム９ａ，９ｂでは、裏面ランド２ａと表面ランド２ｂが同じ大きさに設定されていたが、図１（ａ）に示す回路パターンフィルム１０ａ，９ｂでは、裏面ランド２０ａが表面ランド２ｂより小さく設定される。
【００２８】
孔３ｈに導電ペースト３が充填された回路パターンフィルム１０ａと、表面ランド２ｂが設けられた回路パターンフィルム９ｂとは、図１（ａ）に示すように、孔３ｈの開口部と表面ランド２ｂが対向するように積層される。
【００２９】
次に、図１（ｂ）に示すように、図１（ａ）のように積層した回路パターンフィルム１０ａ，９ｂを、付着防止フィルム５１、緩衝材５２、金属板５３を介して、ヒータ５５が埋設された一対の熱プレス板５４の間に挿入して加熱加圧する。
【００３０】
図１（ｂ）の付着防止フィルム５１は、加熱加圧時の樹脂フィルム１ａ，１ｂが周りの部材へ付着したり、樹脂フィルム１ａ，１ｂと回路パターン２ａ，２ｂに傷がついたりするのを防止するもので、例えばポリイミドフィルム等が用いられる。緩衝材５２は均等に加圧するためのもので、例えばステンレス等の金属を繊維状に裁断し、その繊維状金属を成形したものが用いられる。金属板５３は、熱プレス板５４に傷が入るのを防止するためのもので、例えばステンレス（ＳＵＳ）やチタン（Ｔｉ）の板が用いられる。尚、図１（ｂ）において、緩衝材５２と金属板５３の積層順序を逆にしてもよい。
【００３１】
図１（ｂ）に示す加熱加圧により、図１（ａ）の熱可塑性の樹脂フィルム１ａ，１ｂが一体化して図１（ｃ）の樹脂母材１となり、図１（ａ）の導電ペースト３が焼結して、図１（ｃ）の接続導体３となる。このようにして、回路パターンフィルム１０ａ，９ｂが相互に貼り合わされると共に、裏面ランド２０ａが表面ランド２ｂに、接続導体３を介して接続される。
【００３２】
以上の加熱加圧により貼り合わされた多層回路基板を熱プレス板５４より取り出して、図１（ｃ）に示す多層回路基板１０が製造される。
【００３３】
図１（ａ）の回路パターンフィルム１０ａ，９ｂ（従って、図１（ｃ）の多層回路基板１０）では、前記したように、裏面ランド２０ａが表面ランド２ｂより小さく設定されている。図１（ａ）〜（ｃ）の回路パターンフィルム１０ａ，９ｂ同士を相互に貼り合わせる多層回路基板１０の製造方法では、裏面ランド２０ａと表面ランド２ｂの位置ずれによる接続不良が問題となる。この位置ずれによる接続不良の問題は、積層時における回路パターンフィルム１０ａの孔３ｈ（従って接続導体３）と回路パターンフィルム９ｂの表面ランド２ｂの位置ずれ問題に帰する。従って、位置ずれが問題とならない裏面ランド２０ａと孔３ｈの関係については、裏面ランド２０ａに対して、従来±１００μｍ程度見込んでいた位置ずれの余裕度を省くことができる。図１（ａ）の回路パターンフィルム１０ａ，９ｂにおいて、上記した裏面ランド２０ａが表面ランド２ｂより小さく設定されているのは、上記位置ずれ余裕度を省いてあるためである。これによって、図１（ａ）の回路パターンフィルム１０ａの回路パターンを高密度に形成することができ、従って、製造される図１（ｃ）の多層回路基板１０配線密度を高密度にすることができる。
【００３４】
図２（ａ），（ｂ）は、別の多層回路基板の例である。図２（ａ）は、多層回路基板１１を示す断面模式図で、図２（ｂ）は、図２（ａ）の多層回路基板１１におけるランド周りの上視図である。図２（ａ），（ｂ）の多層回路基板１１においても、裏面ランド２１ａが、表面ランド２１ｂより小さく設定されている。また、図２（ｂ）に示すように、接続用の孔３１ｈの底となる裏面ランド２１ａは、基板面に対して垂直方向に投影した状態で、表面ランド２１ｂに覆われている。
【００３５】
図２（ａ）の多層回路基板１１では、上記位置ずれ余裕度を省けることを利用して、裏面ランド２１ａに対する孔３１ｈ（従って接続導体３１）の径をできるだけ大きくすることで、接続導体３１のインピーダンスを低くしている。図２（ａ），（ｂ）のように径の大きな接続導体３１を持つ多層回路基板１１は、例えば、表面にある裏面ランド２１ａをＢＧＡ用ランド（特にＧＮＤやＶＣＣ）として用い、内部にある表面ランド２１ｂとの接続インピーダンスを下げる場合に効果的である。このような大きな径をもつ孔３１ｈと接続導体３１は、表面積が大きいことから、表皮効果により表面のみに電流が流れる高周波用の接続導体としても効果的である。尚、接続導体は、図２（ａ），（ｂ）に示すような円柱状の孔３１ｈと接続導体３１に限らない。図３（ａ）に示すような円筒状の孔３２ｈと接続導体３２であってもよいし、図３（ｂ）に示すような多芯状の孔３３ｈと接続導体３３であってもよい。
【００３６】
以上のように、本発明の図１（ｃ）および図２（ａ）に示す多層回路基板１０，１１では、裏面ランド２０ａ，２１ａを接続に必要な最小限の大きさに限定することで、配線密度が高められ、接続導体のインピーダンスが低減される。
【００３７】
次に、本発明の多層回路基板のより好ましい製造方法を説明する。
【００３８】
図４（ａ），（ｂ）は、好ましい製造方法を示す工程別断面図である。図４（ａ）は貼り合わせ前の回路パターンフィルム１２ａ，１２ｂの積層配置を示す図であり、図４（ｂ）は貼り合わせ後の多層回路基板１２を示す図である。
【００３９】
図４（ａ），（ｂ）に示す多層回路基板の製造方法では、図４（ａ）に示すように、図１（ｂ）の加熱加圧装置を用いて、最初に熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム１ａ，１ｂ中に回路パターン２２ａ，２２ｂを埋め込んでおく。このとき、加圧装置の緩衝材５２、付着防止フィルム５１は省き、裏面がわに回路パターン材料と同じ材料でできている銅板を置く。これにより、回路パターンと銅板とが同種金属のため摩擦抵抗が大きいことと熱膨張係数が樹脂や回路パターンと近いことにより、樹脂流動時のパターン変形を押さえることができると同時に、回路パターンを高精度に平らにできる。次に、回路パターンフィルム１２ａにおいて、樹脂フィルム１ａ中に埋め込まれた回路パターンの一構成部であるランド２２ａを底とする孔３２ｈを形成し、孔３２ｈ内に導電ペースト３２を充填する。導電ペースト３２が充填された回路パターンフィルム１２ａと、表面ランド２２ｂが設けられた回路パターンフィルム１２ｂとは、図４（ａ）に示すように、孔３２ｈの開口部と表面ランド２ｂが対向するように積層される。積層工程以降は、図１（ｂ）および図１（ｃ）で示した工程と同じ製造工程により、図４（ｂ）に示す多層回路基板１２が製造される。
【００４０】
図１（ａ）〜（ｃ）の回路パターンフィルム１０ａ，９ｂを用いる方法では、積層時の位置ずれと共に、貼り合わせ時に回路パターン２０ａ，２ｂが埋め込まれる際の樹脂フィルム１ａ，１ｂの流動によって、位置ずれが発生する。
【００４１】
図４（ａ），（ｂ）に示す製造方法によれば、樹脂フィルムの一方の面上に形成された回路パターンが樹脂フィルム中に埋め込まれた後で、埋め込まれた回路パターン２２ａ，２２ｂのランド２２ａとなる部分に、孔３２ｈが形成される。従って、回路パターンを最初に樹脂フィルム中に埋め込んでおかない場合に較べて、貼り合わせ時における回路パターン２２ａ，２２ｂの移動と樹脂フィルム１ａ，１ｂの流動が最小限に抑制される。このようにして、ランド２２ａ，２２ｂと孔３２ｈ（従って接続導体３２）の位置ずれも、最小限に抑制される。
【００４２】
以上のようにして、本発明によれば、回路パターンフィルムが複数枚積層され、相互に貼り合わされてなる多層回路基板であって、配線密度を高密度にすることができ、接続導体のインピーダンスも低くできる多層回路基板およびその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の多層回路基板の製造方法を示す工程別断面図であり、（ａ）は貼り合わせ前の積層配置を示す図であり、（ｂ）は貼り合わせ時の様子を示す図であり、（ｃ）は貼り合わせ後の多層回路基板を示す図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、本発明における別の多層回路基板の例であり、（ａ）は多層回路基板を示す断面模式図で、（ｂ）は（ａ）の多層回路基板におけるランド周りの上視図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、別の孔と接続導体の例であり、（ａ）は円筒状の孔と接続導体であり、（ｂ）は多芯状の孔と接続導体である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、本発明の多層回路基板の好ましい製造方法を示す工程別断面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、従来の多層回路基板とその製造方法を説明するための断面模式図で、（ａ）は貼り合わせ前の積層配置を示し、（ｂ）は貼り合わせ後の多層回路基板を示す。
【符号の説明】
９〜１２  多層回路基板
９ａ，９ｂ，１０ａ，１２ａ，１２ｂ  回路パターンフィルム
１ａ，１ｂ  樹脂フィルム
１  樹脂母材
２ａ，２０ａ，２１ａ，２２ａ  裏面ランド（回路パターン）
２ｂ，２１ｂ，２２ｂ  表面ランド（回路パターン）
３ｈ，３１ｈ，３２ｈ，３３ｈ  孔
３，３１，３２，３３  導電ペースト（接続導体）
【図１】
2005019552.tif 000003
【図２】
2005019552.tif 000004
【図３】
2005019552.tif 000005
【図４】
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【図５】
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